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1、矿渣和粉煤灰对混凝土塑性收缩裂缝的影响2002年第11期(总第157期)Number11in2002(TotalNo.157)混凝土Concrete全国建筑科学核心期刊ChinaBuildingScienceCorePeriodical矿渣和粉煤灰对混凝土塑性收缩裂缝的影响王川.杨长辉,吴芳,陈科(重庆大学建材系,重庆400045)[摘要】在试验室控制环境条件下研究了矿渣和粉煤灰对混凝土塑性收缩裂缝的影响,结果表明:比表面积在4000cm/g左右的矿渣掺入混凝土后对塑性收缩裂缝影响不明显.水胶比在0.36及以上时,混凝土掺入粉煤灰后在塑性阶段较易开裂;水胶比在0.36以下时.
2、混凝土掺入粉煤灰后对塑性收缩裂缝具有抑制作用.试验同时测试了新拌混凝土的水分损失.[关键词]塑性收缩裂缝;矿渣;粉煤灰;水胶比;蒸发速率[中图分类号]TU521.4[文献标识码]A[文章编号]1前言塑性收缩裂缝是由新拌混凝土在塑性阶段的各种收缩引起的【.这些收缩包括毛细管压力收缩,塑性沉降收缩,早期化学收缩和早期自收缩等,而其中以毛细管压力作用为主.随着混凝土技术的发展,高炉矿渣和粉煤灰等工业副产品越来越多地被应用于生产致密和不透水混凝土【引,充分利用这些工业副产品不仅可提高其利用价值,而且可节约水泥,改善混凝土的性能.目前,对矿渣和粉煤灰混凝土拌合物的早期性能,特别是塑性阶
3、段的开裂研究较少.本文主要研究混凝土掺入矿渣和粉煤灰对塑性收缩裂缝的影响.刻度放大镜(放大100倍).观察记录试件表面出现第一裂缝的时间和裂缝的发展情况.测试5小时后的水分损失(计算蒸发速率),裂缝最大宽度及裂缝总面积.2.2原材料水泥为重庆腾辉水泥集团公司生产的42.5级普通硅酸盐水泥,比表面积为3300cm/g.表观密度为3.08g/cm.化学成分见表1.表142.5级普通硅酸盐水泥,矿渣和粉渣灰的化学成分42.5P.O55.5621.627.194.671.872.671.462试验方法及原材科矿渣40.033.1412.912.806.75一～2.1模具,试验环境条件
4、及试验方法约束应力强烈地受到混凝土试件的几何形状,约束条件以及材料和环境因素的影响.本试验所用约束塑性收缩装置如图1所示:端约束生成器提供端约束,中L-应力生成器促使裂缝在试件的中部形成.试件成形后置于温度为30℃.相对湿度为60%.风速为8m/s的控制环境中.应力生成器A-AN面图1测量塑性收缩裂缝用的约束试验装置测试水分蒸发所用的钢制模具表面积为225cm,深7.0cm,称量用电子天平(最小感量为0.1g).测量裂缝宽度用[收稿日期】2002—10—29粉煤灰3.440.025.315.40.490.774.62矿渣比表面积为4100cm/g,表观密度为2.92g/cm;
5、粉煤灰比表面积为4580cm2/g,表观密度为2.86g/cm.化学成分见表1.细集料为四川咸阳中砂(细度模数为2.4):粗集料为石灰石碎石(粒径5mm～20mm),其中粒径5mm～10mm的碎石占粗集料总量的30%(质量百分比),10mm～20mm的碎石占粗集料总量的70%.减水剂为重庆江北特种建材厂生产的FDN一0型.试验中各组拌合物通过调整减水剂的掺量而使坍落度控制在相当的水平(20cm～25cm).3试验结果与分析3.1矿渣的影响共4组试验.即BSF1,BSF2,BSF3和BSF4.配合比设计见表2.测试结果见表3及图2,图3所示.从图2可以看出,矿渣掺量为30%和7
6、0%时出现的裂缝面积相当,且都比基准混凝土稍低.掺量为50%时出现的裂缝与基准混凝土大致相当.因此,混凝土掺入矿渣后对新拌混凝土的塑性收缩裂缝影响不大.可能是由于试验所用矿渣比表面积(4100cm2/g)较低(相比于比表面积为6000cm2/g～8000cm2/g的矿渣),与水泥比表面积相当.对新拌混凝土毛细孔的改变不大,产生的毛细收缩变化不大.?45?表2配合比设计(矿渣的影响)\项目配合~t/(kg/m)矿渣量项目配合Lt/(kg/m)矿渣量编号C:S:G:W:Sg:FDN/%编号C:S:G:W:Sg:FDN/%w/cw/c1480:702:1098:168
7、:0:3.3601500:702:1098:210:0:1.500BFSl2336:702:1098:168:144:3.3630BFS32350:702:1098:210:150:1.2530(0.35)3240:702:1098:168:240:2.4050(0.42)3250:702:1098:210:250:1.25504144:702:1098:168:336:1.92704150:702:1098:210:350:1.25701500:702:1098:200:0:2.O001400:666
